进化生态组在斑潜蝇温度适应性研究领域取得新进展

动物所进化生态组克隆了南美斑潜蝇和美洲斑潜蝇五种热激蛋白Hsp基因的全长cDNA序列,并检测了它们在不同温度胁迫下的表达,以及有此而产生的各种生理后果。结果表明: Hsp基因诱导表达的温度阈值很好地反映两种斑潜蝇温度适应性的差异,可能作为一种生物指标反映物种的抗寒或耐热能力。此外,该阈值还与两种斑潜蝇在自然界中的分布北界高度一致,意味着它在预测外来入侵物种可能的地理分布界限方面,可能具有潜在的应用价值。温度预处理抑制了南美斑潜蝇成虫的取食和产卵,对生殖能力产生了严重的负面影响。温和的温度驯化使得Hsp70和Hsp20基因大量诱导表达,意味着热激蛋白基因可能对增强斑潜蝇温度适应性和降低生殖能力中起着重要的调节作用。综合本研究的结果表明,热激蛋白基因的高表达一方面提高了昆虫的耐热能力,使昆虫免于温度胁迫带来的直接伤害;但另一方面,热激蛋白的诱导表达可能会影响昆虫正常的生长发育,从而对许多生理过程如生殖等带来负面的影响。昆虫在对外界环境适应的过程中必须在这两者中保持一定的平衡,而这种平衡能力也反映了昆虫对环境的适应性进化。该研究成果分别发表在Insect Molecular BiologyJournal of Insect Physiology上。

热激蛋白诱导表达的温度阈值与两种斑潜蝇地理分布北界高度一致

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